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关键词： 胚胎干细胞   基因编辑   CRISPR/dCas9   Sox17   细胞转染  

摘要： CIRSPR/dCas9系统是当前较为高效精准的基因编辑工具,在其中加入转录激活因子(如VP64、p65、Rta)即可用于高效稳定激活目标基因。Sox17是SOX家族转录因子,在早期胚胎发育中的胚层分化、细胞命运决定等生物过程中发挥重要调控作用。绵羊胚胎干细胞具有自我更新和多向分化的能力,是用于研究胚胎早期发育过程中细胞分化机制的重要体外模型,但是囿于其生长特性,难以实现外源基因的导入。为了探究激活绵羊胚胎干细胞中的Sox17基因的条件,本研究基于CRISPR/dCas9系统,利用脂质体转染、慢病毒侵染与电转等方法,对绵羊胚胎干细胞中的Sox17基因的进行激活,通过荧光定量PCR检测不同转染方法的Sox17表达量,对比不同条件的转染效果。结果表明电转法组在3种转染方法中转染效果最佳,Sox17表达量最高。高效稳定的基因激活方案可为其他物种尤其是家畜动物的胚胎干细胞研究提供参考,并为后续在绵羊胚胎干细胞中通过调控基因表达研究基因功能和实现精准的细胞命运调控奠定基础。

关键词： 食品生物技术   功能性食品   基因工程   发酵工程   食品安全  

摘要： 本文系统梳理了基因工程、细胞工程、酶工程等食品生物技术在功能性食品开发中的具体应用,探讨了这些技术在提升食品营养价值、调节生理功能方面的技术路径。同时,从技术研发、安全评估、监管体系与人才培养4个维度提出了保障食品生物技术应用安全的综合策略,以期为食品生物技术的规范化应用及功能性食品产业的可持续发展提供理论参考。

关键词： 猪繁殖与呼吸综合征病毒   猪细小病毒   重组病毒   活载体疫苗  

摘要： 为获得能够有效预防猪繁殖与呼吸综合征和猪细小病毒（PPV）感染的重组活载体疫苗，利用猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）活疫苗的反向遗传操作平台，将PPV的保护性抗原蛋白VP2的基因插入PRRSV的结构蛋白与非结构蛋白之间，构建pPRRSV-PPV- VP2的全长感染性克隆，经过Marc-145细胞上的病毒拯救获得重组病毒rPRRSV-PPV-VP2，并比较其与亲本病毒的空斑形态学差异、遗传稳定性、病毒增殖动力学等，同时，将其免疫仔猪以评价其激发猪体免疫反应的效果。结果显示，PPV的VP2基因能够在重组病毒rPRRSV-PPV-VP2中稳定遗传并高效表达；用重组病毒rPRRSV-PPV-VP2免疫的仔猪临床表现正常、剖检与病理切片显示各组织器官无异常病理变化，表明该重组病毒对仔猪具有良好的安全性，同时，其能诱导仔猪同时产生抗PRRSV与PPV的特异性抗体，表明该重组病毒具有良好的免疫原性。检测免疫后第0、7、14、21、28、35天所有试验猪的血清样本，VP2蛋白抗体水平与N蛋白抗体水平均于免疫后第7天转为阳性，同时两种抗体水平分别于第21天与28天达到峰值。以上结果表明，rPRRSV-PPV-VP2是一种具有前瞻性的针对PRRSV与PPV的病毒活载体疫苗。

关键词： 抗菌肽   重组制备   基因工程   微生物表达系统   融合表达  

摘要： 抗生素的发现与应用对保障人类健康以及推进畜牧业的发展作出了巨大贡献，但抗生素药物的滥用，产生了临床耐药菌株以及超级细菌，给公共卫生带来安全隐患。抗菌肽杀菌迅速，且不易产生耐药性，被视为良好的抗生素替代物。基因工程为抗菌肽产业化带来了契机，微生物表达系统如大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酿酒酵母和毕赤酵母等被开发用于抗菌肽制备。然而，抗菌肽分子量较小，易被蛋白酶降解，且对宿主细胞产生毒性等特性使其重组产量并不理想。本文系统地论述了产量优化策略，如优化密码子偏好性、提高基因拷贝数、开发基因共表达策略以及标签融合策略，并结合发酵工艺优化等方法，以期为提高抗菌肽重组产量提供依据。

关键词： 细胞基因工程实验教学   结果动态可视   斑马鱼   本-研一体化   教学探索  

摘要： 为激发学生兴趣、培养适应产业发展需求的专业人才,重庆大学细胞基因工程实验课程团队基于转基因斑马鱼开展细胞基因工程研究,构建了直观可视化、病理现象化、动态实时化和手动操作化的转基因斑马鱼实验体系,首先构建表达硝基还原酶(NTR)和荧光蛋白的转基因鱼,然后用甲硝唑(MTZ)处理杀死荧光阳性细胞,直观可视地观察到转基因鱼脑部血管出血的病理现象。该实验体系包含细胞基因工程课程的所有核心实验,将该科研成果运用于课程教学,有效提高了本科课程的高阶性和创新性,也为本科生-研究生一体化的细胞基因工程教学提供了新思路,提高了培养质量和培养效率。该实验课程的改革实践将为生物工程国家级一流本科专业的建设和生物医学工程一流学科建设赋能,为发展生物工程国家级一流本科专业注入动力。

关键词： 应用型本科教育   生物制药   基因工程   专创融合课程   创新创业教育  

摘要： 应用型本科教育是一种培养与社会需求高度契合的应用型人才的教育类型,是支撑国家的高等教育体系内涵式发展的重要组成部分.应用型教育与"双创"教育存在理念相通、定位一致、导向契合的相关性,培养创新创业精神和能力是应用型本科院校人才的培养和"双创"教育深入融合的关键.生物医药是北京市经济发展双引擎之一,文章以生物制药专业核心课程基因工程为例,探讨应用型本科教育体系中专创融合课程建设方案,将人才培养与"双创"教育结合,进一步提高生物医药领域应用型人才培养成效.

关键词： 肿瘤治疗   细菌   纳米材料   基因工程   靶向递送  

摘要： 纳米材料正逐渐革新肿瘤治疗领域,纳米声敏剂、光敏剂、磁热剂及纳米酶已在多种肿瘤治疗中展现出显著疗效.然而,如何精准靶向深组织肿瘤仍然是纳米材料进一步发展的重要瓶颈.诸多厌氧菌及兼性厌氧菌已被证明能够主动靶向乏氧的肿瘤部位,因此可利用其构建纳米材料递送系统.细菌-纳米材料杂化体系的构建有三大优势:(1)可实现纳米材料肿瘤靶向递送;(2)通过纳米材料的光热、声热、磁热及光转化特性,可实现对工程化细菌所编码有效载荷的可控表达;(3)纳米材料可以裂解完成递送使命的细菌,释放细菌胞内治疗因子,极大提高细菌-纳米材料杂化体系的治疗效果及生物相容性.细菌-纳米材料杂化体系结合了细菌和纳米材料的优势,有效克服了单一组分的局限性.因此,本综述系统性总结了细菌与纳米材料杂化的方法,从不同响应型细菌-纳米材料杂化体系的设计为出发点,探讨了其如何突破现有纳米材料及细菌各自的局限性.未来研究者还需拓展思路,开发更具可控性和合理性的细菌-纳米材料杂化体系,以提升肿瘤治疗效果和生物安全性,促进其临床转化.

关键词： 酿酒酵母   二萜化合物   生物合成   基因工程  

摘要： 二萜化合物广泛存在于植物、微生物和动物中,是自然界普遍存在的一类具有显著生物活性的天然产物,在医药、工业和农业等领域均有广泛应用。酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)作为单细胞真核生物,其自身的甲羟戊酸途径可为二萜化合物生物合成提供基本前体,因具有完整的膜系统、细胞器结构和蛋白质表达修饰系统,比原核生物更适合异源酶的表达,已成为二萜化合物合成生物学研究的模式微生物底盘。因此,对酿酒酵母进行基因工程改造以高效合成活性二萜化合物及其中间体一直是合成生物学领域中的研究热点。本文综述了以酿酒酵母为底盘的活性二萜及其中间体的异源生物合成途径构建和优化策略,并对现存挑战以及未来研究方向进行了总结与展望,以期为二萜化合物的异源生物合成研究提供参考。